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文档简介
1、 流 溪 河 水 电 站大坝安全第三次定期检查报告大坝安全第三次定期检查报告 国家电力监管委员会大坝安全监察中心 流溪河水电站大坝安全第三次定期检查专家组二 OO 九年七月流 溪 河 水 电 站流溪河水电站大坝安全第三次定期检查专家组姓 名单 位职务或职称签 名王理华国家电力监管委员会大坝安全监察中心原总工 教 高阙树清中国水电顾问集团华东勘测设计研究院教 高沈得胜中国水电顾问集团华东勘测设计研究院教 高谭基仰原广东省电力局教 高黄志良广东粤电流溪河发电有限责任公司原厂长教 高庄宁生广东粤电长湖发电有限责任公司总经理教 高王怀良广东省水利电力勘测设计研究院高 工沈海尧国家电力监管委员会大坝安全
2、监察中心副处长教 高吕永宁国家电力监管委员会大坝安全监察中心教 高核 定:谢 宵 易审 查:谭 秀 娟校 核:沈 海 尧编 写:吕 永 宁目 录1 工程概况 .12 前两次大坝安全定期检查情况 .12.1 第一次定期检查工作简况.12.2 第二次定期检查工作简况.33 本次大坝安全定期检查情况 .53.1 工作组织 .53.2 工作范围与内容.53.3 简要经过.64 大坝运行情况 .74.1 水情.74.2 气温.84.3 水库泥沙淤积.84.4 地震.94.5 大坝运行维护.94.6 泄洪闸门及启闭机的运行维护.95 大坝安全现场检查 .96 安全监测系统 .116.1 监测系统布置和运行
3、情况 .116.2 监测系统更新改造.136.3 监测系统运行状态评价.147 大坝安全评价 .157.1 大坝的设计标准和防洪安全性评价.157.2 大坝结构安全性评价.157.3 泄洪消能安全性评价.167.4 大坝防渗性能评价.167.5 闸门安全性和运行可靠性评价.167.7 总结论.198 存在问题和处理要求 .198.1 必须处理的问题.198.2 运行中应重点关注部位和问题.198.3 其它建议.20附件 211流溪河水电站大坝安全第三次定期检查报告1 工程概况流溪河水电站位于广东省从化市境内小车村下游 1.3km 峡谷处,距广州市 90 km,是一座以发电为主,兼顾灌溉、防洪等
4、综合利用的枢纽工程。水库控制流域面积 539km2,总库容 3.782 亿 m3,属不完全多年调节水库。坝顶高程 240.00m,正常高水位 235.00m,设计洪水位 237.60m,校核洪水位 238.45m,死水位 213.00m。电站装机 4 台,总装机容量原为42MW,1998 年完成增容改造后,总装机容量为 48MW。枢纽主要由拦河坝、溢洪道、泄洪隧洞、堵口土坝、发电引水系统及地下厂房等组成。拦河坝为混凝土双曲拱坝,为 2 级建筑物,最大坝高 78m,坝顶弧长 255.5m,坝顶宽 2m,坝底宽 22m,最大中心角 120,拱坝厚高比为 0.283。坝体共分 21 个坝段,每个坝段
5、长 12m。拱坝坝顶溢洪道为开敞式自由溢流,共 7 孔,采用 3 孔高 4 孔低差动式鼻坎空中对冲挑流消能,堰顶高程 235.00m,溢流宽度 80.5m,校核洪水位时的最大下泄流量为 987m3/s。泄洪隧洞位于右岸,为无压式隧洞,进口底槛高程 224.90m,隧洞长 237m,最大下泄流量为 1070m3/s,由一扇平板钢闸门控制,一台固定式卷扬机启闭。堵口土坝位于水库上游右岸山坳,为均质粘土坝,坝顶高程 241.70m,最大坝高 29.7m,坝长 220m,坝顶宽4m,坝底宽 210m。工程于 1956 年 8 月动工兴建,1958 年 6 月 20 日下闸蓄水,1958 年8 月第一台
6、机组投产发电,1959 年 1 月全面竣工。22 前两次大坝安全定期检查情况2.1 第一次定期检查工作简况2.1.1 工作简况1989 年 12 月,原广东省电力工业局组织完成了流溪河水电站大坝安全第一次定期检查工作。聘请了以潘家铮为组长,由 9 位专家组成的专家组开展工作,专家组审阅了流溪河水电厂(现为广东粤电流溪河发电有限责任公司)提交的复查报告和专题总结共 15 份,同时成立现场检查工作组对现场进行了检查。在此基础上,专家组对流溪河大坝运行性态作出了全面的评价,并提交了流溪河水电站大坝安全第一次定期检查报告 。2.1.2 定期检查报告审查意见1)结论 拱坝和堵口土坝设计标准符合现行规范要
7、求;应力局部超限,可采取高温期提高运行水位予以解决;坝体混凝土强度满足设计要求,坝体结构完好;拱坝向上游的时效位移尚不致威胁大坝安全;泄洪冲刷并不严重;库区未见有异常现象。以上情况符合水电站大坝安全检查施行细则第四十二条规定,同意广东省电力工业局对流溪河大坝安全定期检查的意见,大坝评为正常坝。2)意见和建议(1) 继续加强观测裂缝发展动向,抓紧查明向上游时效位移的成因。(2) 在高温期,控制运行水位不低于 228.00m,以改善应力条件,确保大坝安全运行。(3) 尽快完善和恢复现有的坝内、外观测系统。 改善现有的正、倒垂,以便测定坝体的变形及时效位移。3 提高大地四边形控制网的观测精度。加密测
8、次,为分析坝体时效位移提供依据。 对坝面裂缝做好经常性的监测工作。需重视左岸 1/4 拱圈部位及215m 高程附近的裂缝观测,特别对大的裂缝应继续查明其缝深和缝宽。2.1.3 工作落实情况流溪河水电厂根据审查意见和建议,认真及时地进行了落实,并做了大量的工作,高温期间严格控制运行水位不低于 228.00m;完善了大坝安全监测系统,把拱冠倒垂线的锚固点改造成深入基岩 30m,分别以廊道180m 高程及 240m 高程的倒垂线代替原来的正垂线监测相应部位的绝对水平位移,为大坝的安全运行提供了准确可靠的监测资料;在大坝主要的裂缝处安装监测设施,观测裂缝的变化情况。2.2 第二次定期检查工作简况2.2
9、.1 工作简况流溪河水电站大坝安全第二次定期检查工作于 1999 年 2 月开始,2000 年 7 月结束。该次定期检查工作由原广东省电力集团公司组织,聘请了以谭基仰为组长,由 6 位专家组成的大坝安全定期检查专家组开展工作,并对大坝进行了现场检查。定期检查工作期间完成了流溪河水电站大坝运行及缺陷处理、大坝安全现场检查、拱坝上游面水下检测、大坝监测资料分析及不可逆位移研究、水工金属结构及闸门和启闭设备检测及复核、水库设计洪水复查、土坝稳定复核、拱坝原体变形观测的仿真反分析、大坝混凝土检测、水库水质分析、大坝裂缝深度检测等 11 个专题报告。专家组在全面深入地审查各专题报告基础上,对大坝进行了安
10、全评价,并提交了广东省流溪河水电站大坝安全第二次定期检查报告 。42.2.2 定期检查报告审查意见1)结论 流溪河大坝首次定检查出的缺陷大多已进行了治理;本次定检设计洪水复核较首次定检认可的成果小,大坝防洪是安全的;大坝坝基良好,坝体结构完整,泄洪闸门、启闭设备目前能够正常运行;大坝水下检查未见异常;大坝变形符合拱坝的一般规律,坝顶时效位移已趋于稳定,整体运行性态正常。综上所述,对照水电站大坝安全检查施行细则第四十二条规定,同意广东省电力集团公司的意见,流溪河大坝评为正常坝。2)意见和建议(1) 大坝时效位移经分析、论证,已趋于稳定,但若遇高温低水位等不利工况,仍应加密观测。(2) 为改善拱坝
11、应力条件,在高温期仍应控制库水位不低于 228m 运行。(3) 泄洪闸门和启闭设备已运行 40 多年,虽然目前在使用上尚可满足泄洪要求,但泄洪洞闸门在校核水位时,面板及 1#主横梁的最大应力、1#主横梁最大挠度均超过规范允许值,启闭机的启门力不足,建议进一步作专门论证,采取措施,改善泄洪闸门和启闭机的工作状况。(4) 鉴于水下检查发现坝前淤积比较严重,建议对水库库容进行全面测量,以查清水库淤积情况。(5) 建议对大坝监测系统进一步进行改造,如增设坝体左右 1/4 拱垂线、对拱冠 180 和 240 倒垂做好高程衔接,提高视准线基点校测及坝顶垂直位移观测精度等。2.2.3 定期检查意见和建议执行
12、情况流溪河水电站大坝安全第二次定期检查工作结束后,针对审查意见5和建议,流溪河发电有限责任公司十分重视,及时制定计划并逐项予以落实,为此做了大量的工作,主要有以下几方面:(1) 做好大坝的日常监测工作,特别是加强结构缝和坝面裂缝的监测,对监测资料及时进行整理和分析,为进一步分析大坝时效位移的成因提供准确可靠的监测资料。(2) 在高气温时期(7 月9 月)严格控制运行。自第二次大坝安全定期检查以来,由于库区来水偏少,气温又相对偏高,经过合理调度,除 2004 年和 2007 年的水位略低于 228m 外,其余各年高温期间的库水位基本控制在 228m 以上运行,为改善拱坝应力状态提供有利的条件。(
13、3) 针对泄洪闸门和启闭机存在的问题,2001 年就委托华东勘测设计研究院对泄洪闸门系统改造进行设计,设计方案已完成,尚待最终审查。(4) 2001 年委托河海大学水文水资源及环境学院水资源开发利用国家专业试验室,进行水库库容校核测量工作,该项目于 2002 年底完成,提交了流溪河水库淤积情况定性分析报告 ,制作了水库平面图(1:2000) ,绘制了水库面积和容积曲线。该项成果尚未进行审查和验收。(5) 2006 年委托华东勘测设计研究院完成了大坝安全监测自动化系统改造设计方案;2008 年开始由南京南瑞集团公司大坝工程监测分公司承担大坝安全监测自动化系统的实施工作,目前整个改造工程已基本完成
14、。3 本次大坝安全定期检查情况3.1 工作组织根据水电站大坝运行安全管理规定 ,流溪河水电站大坝安全第三次定期检查由国家电力监管委员会大坝安全监察中心(以下简称“大坝6中心” )负责和组织。大坝中心组成以王理华为组长的 9 人专家组负责完成本次大坝安全定期检查工作,专家组对大坝中心负责。专家组成员如下:组长:王理华 成员:阙树清 沈得胜 谭基仰 黄志良 庄宁生 王怀良 沈海尧 吕永宁 广东粤电流溪河发电有限责任公司负责提供定期检查工作所需的基础资料,编制运行总结报告,开展现场检查和专项研究工作的委托等。3.2 工作范围与内容根据第三轮水电站大坝安全定期检查的有关要求和文件精神,确定本次定期检查
15、以大坝为重点,包括溢洪道、泄洪隧洞、堵口土坝、大坝监测设施及近坝库岸等。本次大坝安全定期检查的依据:水电站大坝运行安全管理规定 、水电站大坝安全定期检查办法 、国家电力监管委员会关于第三轮大坝安全定期检查的有关文件、国家和行业现行的有关技术标准等。本次大坝安全定期检查主要检查大坝的运行性态。专家组依据工程原设计和施工(包括运行期的补强加固和改造工程)资料以及大坝安全第二次定期检查成果,对照第二次定期检查以来的运行情况和现场检查结果以及专项检查(分析)成果,进行全面评价、系统排查,着重以下几方面:(1) 大坝的防洪能力;(2) 大坝、泄洪设施和近坝库岸的结构安全性;(3) 泄洪消能效果和安全性;
16、(4) 大坝防渗体(含坝基)工作状态;(5) 闸门及启闭机的安全性和运行的可靠性;(6) 大坝安全监测系统的完备性和可靠性。73.3 简要经过2007 年 6 月 27 日至 28 日,大坝中心组织专家组在广东粤电流溪河发电有限责任公司召开了流溪河水电站大坝安全第三次定期检查专家组第一次会议。会议听取了广东粤电流溪河发电有限责任公司关于水电站运行情况和大坝安全第二次定期检查以来所做工作的介绍;对现场进行了详细检查,查阅了相关资料,讨论确定了本次定期检查工作大纲及专家分工、需要检查分析的专题项目以及具体技术要求,并根据工程运行中出现的问题提出了处理要求和建议。第一次会议后,广东粤电流溪河发电有限
17、责任公司按专家组要求开展了检查和专项研究工作,至 2008 年 8 月年底共完成了以下 3 份专题报告。(1)流溪河水电站大坝运行报告 ;(2)流溪河水电站大坝安全现场检查报告 ;(3)流溪河水电站大坝安全监测系统评价及监测资料分析报告 。2008 年 8 月 27 日至 28 日在广东粤电流溪河发电有限责任公司召开了专家组第二次会议。专家组听取了各专题承担单位的介绍;对上述专题报告进行了认真评审,提出了修改意见,并对有关重要问题进行了讨论,提出了补充、完善的要求;会议确定了定期检查报告的编写要求、编写提纲和专家分工。2009 年 6 月 19 日至 20 日,在广东省英德市召开了专家组第三次
18、会议,专家组结合工程实际情况和专项研究成果,对影响大坝安全的问题进行认真讨论,讨论通过了流溪河水电站大坝安全第三次定期检查报告 ,提出大坝安全评价意见和建议。84 大坝运行情况4.1 水情2000 年至 2007 年间,流域年平均降雨量为 1893mm,比实测多年平均降雨量 2083mm 少 9.12%;年平均入库水量 6.67 亿 m3,比实测多年平均值 6.89 亿 m3少 3.19%,属平水略枯系列。2000 年以来,历年最高库水位为 229.41m235.43m,8 年中有 3 年的汛期水位超过限制水位,极端最高库水位 235.50m(2006 年 7 月 17 日);最低库水位除 2
19、 年低于 218m 外,其余年份的水位均高于 220m,极端最低库水位 217.23m(2002 年 6 月 10 日) ;期内多年平均水位 227.67m,比历史多年平均值高近 2m。在 8 年的夏季高温期 7 月9 月中,有 6 年库水位控制在 228m 以上运行,只有 2004 年和 2007 年略低于 228m。综合而言,这期间库水位较高。 2000 年2007 年暴雨洪水不大,最大的暴雨发生在 2001 年 7 月 8日,洪峰流量 796m3/s,三天洪量 0.59 亿 m3,洪水频率 38%。历年汛期经过合理的洪水调度,水库拦蓄了大部分的洪水,仅在 2001 年、2005 年和20
20、06 年发生过泄洪,总下泄水量为 2.2046 亿 m3 ,其中泄洪隧洞下泄1.8136 亿 m3,溢洪道自由下泄 0.391 亿 m3。2008 年 6 月,受台风“风神”的影响,流域内普降大暴雨,流溪河水库遭遇了约 20 年一遇的大洪水。6 月 26 日洪水最大入库流量为1530.4m3/s;三天的洪量为 1.098 亿 m3,总洪量为 1.4649 亿 m3,列历史第三大洪水;库水位最高 236.73m,仅次于 1975 年的 236.81m,超过水库阶段防洪限制水位 1.73m;最大下泄流量 790m3/s(其中堰顶 328m3/s,泄洪洞 400m3/s,发电 62m3/s) 。经过
21、各方的合理调度,水库上下游平安度汛,大坝运行状态正常。根据广东省三防总指挥部批准的流溪河水库度汛措施审定表 (粤9防字1985043 号文)及流溪河水库防洪指挥部工作规程的有关要求,确定流溪河水库的时段限制水位分别是:4 月 1 日5 月 20 日,233.00m;5 月 21 日6 月 10 日,233.50m;6 月 11 日6 月 30 日,234.00m;7 月 1 日7 月 31 日,234.50m;8 月 1 日以后,235.00m。洪水调度及泄洪闸门操作严格按省三防规定执行。4.2 气温定检期内最高年平均气温 21.3,最低年平均气温 20.7;极端最高气温 39.0,极端最低气
22、温 0;多年平均气温 21.08,高温期(7月8 月)平均气温 27.4,低温期(1 月2 月)平均气温 13.6。上述气温特征值大多高于历史相应数值,期内气温略偏高。4.3 水库泥沙淤积水库曾作过两次淤积测量。第一次在 1987 年1989 年,采用剖面法测量库容,用地质沉积界面法取样分析淤积物成份。测量成果为:1958年1987 年水库共淤积泥沙 487 万 m3,总库容淤损率 1.507%,年淤损率0.052%。第二次在 2001 年进行,同样采取剖面法和地质沉积界面法,并应用全球卫星定位(GPS)测量。测量成果为:1958 年2001 年水库共淤积泥沙 2620 万 m3,总库容淤损率
23、 8.10%,年淤损率 0.188%,水库淤积比较严重,特别是近十多年的淤积速度较快。4.4 地震本工程原设计按 6 度地震设防,在首次大坝安全定期检查时曾作大坝应力复核,按 7 度地震计算,大坝仍为安全。在本期间内,库区仅发生几次轻微的有感地震,对大坝的安全没有产生影响。4.5 大坝运行维护自第二次大坝安全定期检查以来,流溪河发电公司十分重视大坝的运行维护工作,设有专门的维护管理机构,制订和执行完整的安全规程10和制度,加强对水工建筑物和金属结构的检查、维护,保证大坝及其他水工建筑物的正常运行。基本完成了第二次大坝定期检查审查意见要求的各项工作,主要有:在高温期(7 月9 月)控制库水位运行
24、,除 2004年和 2007 年略低外,其余年份大多保持不低于 228m 运行,为改善拱坝应力创造有利条件;开展水库库容校核测量工作;委托完成了泄洪闸门系统改造设计方案;委托完成了大坝安全监测自动化系统改造设计方案,现已基本实施完成。4.6 泄洪闸门及启闭机的运行维护泄洪闸门及启闭机设备由机械班进行日常的管理维护,按照运行检修规程及有关管理规定,在每年汛前、汛中和汛后均进行详细的检查,且每半年进行定期保养维护工作。整个泄洪闸门系统除具备系统电源操作外,还配备柴油机作为备用电源;2004 年 7 月完成了泄洪闸门控制回路的改造,提高了操作的可靠性。泄洪闸门汛期每月定期系统电试运行两次,采用柴油机
25、每月试吊泄洪闸门一次。目前,整个泄洪闸门系统运行基本正常,闸门止水效果良好,起落平顺。5 大坝安全现场检查2007 年 1 月至 2008 年 8 月,流溪河发电公司组织了大坝安全现场检查,现场检查严格按照水电站大坝安全定期检查办法要求进行。期间详细检查了坝顶、大坝上游面和下游面、坝顶溢洪道、坝内廊道、泄洪隧洞、坝基及下游冲刷坑、堵口土坝等建筑物,检查结果与第二次定期检查时的情况进行比较,未发现影响大坝安全的异常现象和不利的工作特性以及设备故障等重大问题,也不存在较大的缺陷。总体而论,所有水工建筑物及金属结构的运行状态正常,大坝安全稳定。从检查情况看,大坝表面除原已存在的局部混凝土剥落的缺陷外
26、,没有发现新的裂缝和其它异常情况,大坝结构未见异常。坝体存在的裂11缝均为旧缝或工程施工期产生的表面温度缝,未发现裂缝有进一步的发展。溢洪道、闸墩及隔墙上的裂缝有少量白浆流出,但没有发展,不会对结构物的安全产生影响。溢洪道过水的次数少,泄流量也不大,溢流面未发现有气蚀、冲刷等现象。坝基廊道常年比较干燥,左右廊道入口附近有几处不大的混凝土剥落,廊道内发现的裂缝都为细小缝。除少数灌浆孔有微量渗水外,其它部位与前两次定期检查时的情况基本相同。泄洪隧洞是本工程主要建筑物之一,承担着大部分的泄洪任务,从泄洪后的现场检查情况看,隧洞衬砌部位存在裂缝,缝间普遍流白浆和渗水,主要的裂缝有 5 条,长度在 2m
27、60m 之间,缝宽在 1mm2mm 之间。2004 年在未衬砌隧洞中段顶部曾发生过约 2m3的表层岩体坍塌。自 2008年 6 月 18 日起,泄洪隧洞经历长达 500h 的泄洪,其中最大泄流量为 400 m3/s 的历时 40 多小时,泄洪后检查发现,除隧洞出口处有少量的岩石崩塌外,泄洪隧洞没有发现异常情况,运行情况正常。泄洪隧洞闸门系统的钢丝绳、制动器和传动联轴杆等正常,启闭机运行状态良好。泄洪闸门主横梁腹板锈蚀严重,迎水面下部 2m 多为突出锈斑,深达 2mm3mm,闸门与台车在转动接触面锈蚀,门槽槽钢锈蚀,底部尤为严重,其他表面漆膜、水封尚好。闸门的运行状态基本正常。由于近几年库区来水
28、偏枯,溢洪道泄洪次数很少,泄洪量也不大,泄洪后的检查表明,下游冲刷坑基本没有变化;坝基没有发现渗流异常现象;大坝两岸山体及库岸边坡稳定。另外,堵口土坝坝顶没有发现裂缝,上下游面的护石没有发现明显的隆起或凹陷,坝肩也没有出现位移、滑动、开裂、凹陷隆起等现象,坝肩排水沟顺畅,土坝运行情况正常稳定。6 安全监测系统126.1 监测系统布置和运行情况流溪河大坝现有的安全监测项目包括平面变形控制网、坝顶视准线、垂线、坝顶垂直位移、大坝横缝及裂缝、土坝垂直位移和环境量监测等。其中平面变形控制网为坝顶 240m 高程大地四边形,是大坝水平位移监测的基准网,该网每 2 年校测 1 次。6.1.1 变形监测1)
29、水平位移坝顶水平位移采用视准线观测。视准线包括新老两套视准线,在拱冠和左右 1/4 拱各设置 1 个测点,视准线的工作基点和校核基点设在两岸的山坡上,日常采用 T3 经纬仪观测,新视准线每周观测 1 次。现场检查情况和监测资料分析成果表明:视准线布置合理,运行工况良好,观测方法正确,观测精度满足要求,其测值能反映拱坝水平位移的实际情况,但部分视准线基点稳定性有待进一步的校测和解决。水平位移主要受库水位和温度的影响,呈较明显的年周期变化,大坝的变形情况正常。1999 年以来,左 1/4 拱、拱冠及右 1/4 拱的最大水平位移(老视准线、向上游为正)分别为 25.1mm、22.1mm、4.8mm,
30、最小位移分别为 12.1mm、5.9mm、-3.1mm,最大年变幅分别为13.1mm、15.7mm、7.2mm。历史上曾发生的不可逆位移已基本稳定。2)坝体及坝基位移坝体及坝基位移采用倒垂线监测。在拱冠部位布置 2 条倒垂线,即坝顶 240 倒垂和 180 廊道倒垂,每条倒垂线设 1 个测点,用以监测坝体的挠度。为监测两岸坝肩的稳定情况,在左右岸坝肩坝后 204m 高程处分别设置 1 条倒垂线,每条倒垂线设 1 个测点,日常采用光学坐垂线标仪观测,每周观测 1 次。现场检查情况和监测资料分析成果表明:倒垂线布置合适,可有效13地监测大坝的变形,倒垂线的安装质量及工作状态良好,观测方法正确,观测
31、精度满足要求,测值能较好地反映大坝变形的实际情况。拱冠坝段位移主要受温度和库水位变化的影响,呈年周期性变化,坝顶径向最大位移 20.84mm,最小位移 1.46mm,最大年变幅 15.78mm;切向最大位移4.26mm,最小位移 1.94mm,最大年变幅 2.24mm。180 廊道坝基位移变化较小,径向最大位移 1.67mm,最小位移-2.17mm,最大年变幅 3.48mm,切向最大位移 0.82mm,最小位移-0.66mm,最大年变幅 1.24mm,且已处稳定状态。左右坝肩的变位只表现出与气温有一定相关,变化小而稳定,顺河向最大位移年变幅分别为 0.82mm、1.19mm;横河向最大位移年变
32、幅分别为 0.91mm、1.01mm,说明两岸坝肩稳定。3)垂直位移 在拱冠和左右 1/4 拱坝顶各设置 1 个垂直位移测点,起测工作基点位于左岸,距大坝约 100m,现采用 DiNi12 电子水准仪按国家二等水准要求施测,每季观测 1 次。现场检查情况和监测资料分析成果表明:垂直位移测点布置合理,观测方法正确,观测精度满足要求,其测值能反映坝顶垂直位移的实际情况。坝顶垂直位移随气温呈年周期变化,气温上升坝体上抬,反之下沉。坝体最大下沉值为 7.40mm(右四分之一拱) ,最大上抬值为-3.7mm(拱冠) ,最大年变幅为 4.50mm(拱冠) 。4)结构缝与坝面裂缝在拱坝观测廊道内的上下游侧结
33、构缝上,各设一对铜头标点,用千分卡尺量测缝宽,全坝共测 12 条横缝计 24 个测点,每月观测 1 次。另外,在大坝下游面具有代表性的裂缝上安装铜头标点,用千分卡尺量测裂缝宽度,其中:在 9#和 10#坝段纵缝上分别安装 1 对测缝装置;在 4#坝段6#坝段横缝共安装 4 对测缝装置,每月观测 1 次。14现场检查情况和监测资料分析成果表明:在结构缝和坝后裂缝上安装测缝装置是合适的,观测精度较高,其实测资料能反映缝的开合实际情况。结构缝主要受温度影响呈年周期性的变化,温升缝缩,温降缝张,变化较小且大多呈压合状态,时效趋势不明显,已处稳定状态。结构缝开合最大张开量为 0.03mm0.57mm(右
34、岸) ,最大闭合量为-0.84mm-1.74mm(坝中) ,最大年变幅为 0.47mm0.71mm(右岸) 。坝后裂缝开合度变幅较小,在 0.38mm1.41mm 之间,且没有发展趋势。5)土坝垂直位移在堵口土坝的上下游坝坡共设置 9 个垂直位移测点,按水准法观测大坝的垂直位移,每季观测 1 次。其测点布置基本合理,堵口土坝最大垂直位移为 130.1mm,上游坝坡的垂直位移量大于下游坝坡,上游坝坡各测点的最大垂直位移在 106.6mm130.1mm 之间,下游坝坡的垂直位移在 50mm 以内。近 10 年来,各测点均没有明显的时效位移,副坝的垂直位移已基本稳定。6.1.2 环境量本工程设置的环
35、境量监测项目有上下游水位、坝区气温及降雨量等,日常已按规范要求进行正常观测。6.2 监测系统更新改造流溪河水电站大坝安全监测系统更新改造的主要项目为:1)坝顶水平位移采用极坐标法观测,选用 TCA2003 型全站仪,实现半自动化观测。在新视准线工作基点附近各增设一条倒垂线,以校测工作基点的变位,同时在坝顶下游侧增设 4 个变形监测点。2)完善拱冠及坝肩倒垂线监测设施,在每个测点处安装双向遥测垂线坐标仪,实现自动化监测。3)在廊道横缝上游侧及下游坝面裂缝处,安装单向测缝计,实现自15动化监测。4)增设气温、水温及坝体混凝土温度的监测设施,实现自动化监测。5)建立完善的大坝安全信息管理系统,实现监
36、测信息的网络报送。根据工程的实际情况,大坝安全监测系统更新改造工程分期实施,首期实施的垂线、裂缝、温度等自动化监测项目已基本完成。6.3 监测系统运行状态评价根据混凝土坝安全监测技术规范 (DL/T5178-2003)的要求,结合流溪河水电站大坝的实际情况,本工程现有监测系统布置合理,监测项目设置基本齐全,监测重点明确,观测方法和频次符合规范的要求,可以满足工程安全监测的要求,为大坝的安全监测发挥重要作用。另外,考虑到观测系列相当长,大坝变形规律性也较好,除坝顶垂直位移观测应适当加密外,其余项目可按规范要求的测次观测。同时,应尽快完成大坝安全监测系统改造的实施,并解决部分位移工作基点稳定性问题
37、,提高大坝安全监测工作效率和监测信息管理水平,进一步掌握大坝的运行规律及大坝时效位移的发展趋势。从本次提供的大坝安全监测系统综合评价及资料分析成果看,本工程安全监测系统是较为全面、有效和针对性,反映的监测资料真实可靠,可作为本次大坝安全定期检查工作的依据,同时说明运行单位日常的监测管理工作是规范和有效的。7 大坝安全评价7.1 大坝的设计标准和防洪安全性评价流溪河水电站工程等别为二等,主要建筑物级别为 2 级,混凝土拱坝采用 100 年一遇洪水设计,1000 年一遇洪水校核,相应的洪峰流量分别为 1970m3/s 和 2740m3/s;堵口土坝采用 100 年一遇洪水设计,2000 年16一遇
38、洪水校核。经核查,本电站工程等级及洪水设计标准均符合现行的水电枢纽工程等级划分及设计安全标准 (DL5180-2003)和防洪标准 (GB50201-94)规定。第二次大坝安全定期检查以来未发生过 20 年一遇及以上的洪水,仍采用 1978 年的洪水成果是合适的。水库泥沙淤积速度虽较快,但目前尚不会影响到防洪安全。经中国科学院地球物理研究所鉴定,本工程地震基本烈度为 6 度。根据中国地震动参数区划图 (GB18306-2001) ,本区域地震动峰值加速度为 0.05g,相应地震基本烈度为 6 度。在首次大坝安全定期检查时,曾按地震烈度 7 度对大坝进行应力复核,大坝仍属安全。7.2 大坝结构安
39、全性评价在首次大坝安全定期检查时,对拱坝应力、拱座稳定等进行了复核,认为大坝处于正常的工作状态,符合设计和规范要求。由于首次大坝安全定期检查至今大坝的运行环境没有大的改变,在高温期能够较好地控制水位不低于 228m 运行,有效地改善了大坝的应力条件,大坝变形规律正常,大坝的结构也未出现过异常情况,坝体存在的裂缝均为旧缝或工程施工期产生的表面温度缝,裂缝没有进一步发展的迹象,坝前泥沙淤积也在设计允许的高程以下,因此,大坝结构安全性是有保障的。由于下游黄龙带水库的投入运行,改变了土坝原设计的运行条件,土坝成为两侧挡水的建筑物,将下游草皮护坡改为块石护坡。在第二次大坝安全定期检查时,对土坝的安全进行
40、了复核,认为在最不利水位组合情况下,土坝两侧坝坡均稳定。观测资料分析表明,近十年来土坝的垂直位移变化很小,已趋稳定。7.3 泄洪消能安全性评价流溪河水库泄流建筑物由坝顶自由溢流溢洪道与泄洪隧洞组成。水库虽为多年调节水库,但弃水的年份仍比较多,其中泄洪遂洞承担大部17分的泄洪任务。泄洪隧洞泄洪时水流平稳,消能效果良好,泄洪后现场检查情况表明,遂洞各部位正常,没有发现明显的气蚀和冲刷等现象,隧洞出口冲刷较明显,偶有少量的岩石崩塌,但不会影响到整体的稳定,下游冲刷坑变化不大,不会对大坝的稳定构成威胁。因此,可以认为泄洪隧洞运行情况正常稳定。另外,近几年库区来水偏枯,溢洪道泄洪次数很少,泄洪量也不大,
41、现场检查表明,溢流面完好,未发现明显的气蚀和冲刷现象,下游冲刷坑基本没有变化,坝基结构完好无损,两岸边坡稳定。7.4 大坝防渗性能评价流溪河大坝坝址所处的地质条件良好,不存在大的构造和渗流通道,岩体完整。现场检查表明,除少数灌浆孔有微量渗水外,整个廊道很干燥基本没有渗水和析钙,坝基和两岸坝肩均没有发现渗水现象,坝体裂缝也没有渗水。因此,大坝的防渗性能良好,大坝运行安全。7.5 闸门安全性和运行可靠性评价7.5.1 闸门安全性评价1)泄洪隧洞工作闸门及启闭机本工程的泄洪设施主要为拱坝 7 孔敞开式自流溢洪道和右岸 1 孔泄洪隧洞。在 100 年一遇洪水时,以泄洪隧洞调节为主。泄洪隧洞底坎高程 2
42、24.90m,最大下泄流量 1070m3/s。泄洪隧洞工作闸门是泄洪隧洞主要的调节设施,其孔口尺寸 12m11.3m(宽高) ,设计水头 11.1m,总水压 850t,系平面台车滚轮支承上游水封钢闸门,自重 82t。该闸门于1959 年完建,已运行 50 年,2000 年大坝安全第二次定期检查时进行了全面的检测和复核,发现在较高水位下闸门应力超限和启闭力不足,建议进行改造。现场检查发现,闸门迎水面下部 2m 多为突出锈斑,深达2mm3mm,门槽槽钢锈蚀,底部更严重,其他表面漆膜、水封尚好,运18行基本正常。泄洪隧洞工作闸门启闭机为双吊点固定式卷扬机,安装于 253.50m高程钢筋混凝土排架上,
43、容量 2750KN,扬程 13m,自重 20t,通过拉杆与闸门连接。2000 年大坝安全第二次定期检查时的检测成果表明,启闭机的工作状况基本正常;2004 年对电控设施进行改造更新,可靠性有所提高;动力电源为厂用电加 200KW 柴油发电机备用,符合安全要求;现场检查发现,设备外壳锈蚀严重,外观较差,减速箱漏油,过负荷切断装置弹簧锈蚀,在过负荷切断时就可能出现问题,目前虽运行正常,但应做好维护和润滑等工作。2)泄洪隧洞检修闸门及启闭机泄洪隧洞进口设计时设有一道检修闸门,供泄洪洞工作闸门检修之用,孔口尺寸 12m4m(宽高) ,设计水头 4m,自重 10.3t,由2100KN 电动葫芦操作,目前
44、现场只预留一道检修门槽,没有设置闸门和启闭机,因水库为不完全多年调节水库,在枯水期有一段时间水位降到底坎 224.90m 高程以下,可以利用这段时间进行工作闸门的检修维护。3)发电引水进水口事故闸门及启闭机发电引水进水口设有 2 孔事故闸门,中间由中墩隔开,该事故闸门为引水隧洞和机组蝶阀的事故保护及日常检修的挡水设施。闸门孔口尺寸 3.6m4.5m(宽高) ,底坎高程 206.50m,设计水头 28.5m,总水压力 442t,系平面悬臂定轮支承钢闸门,自重 22.5t。2000 年大坝安全第二次定期检查时经检测和复核合格。现场检查,闸门涂层良好,关门后有少量漏水,运行状况正常。发电引水进水口事故闸门启闭机为双吊点固定式卷扬机,容量2350KN,扬程 34.5m,自重 14.44t。2000 年大坝安全第二次定期检查19时检测合格。现场检查,机电和控制设备良好,油漆涂层一般,操作运行状态正常。4)发电引水进水口检修闸门及启闭机发电引水进水口设一道检修闸门,主要为进水口事故闸门门槽的检修提供挡水设施,共 2 孔,每孔孔口尺寸 3.6m4.5m(宽高) ,底坎高程 206.50m,设计挡水水头 28.5m,
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